Materi Fisika, Rumus, dan Contoh Soal

Hukum 1 Newton: Bunyi, Rumus, Contoh Soal (Lengkap)

Halo adik-adik, Kali ini kakak akan memberikan pembahasan khusus mengenai hukum 1 Newton, materi ini merupakan penjelasan terperinci dari pembahasan sebelumnya tentang Hukum Newton. Pengkhususan ini kakak lakukan agar kita bisa mengeksplor lebih dalam lagi segala hal yang berkaitan dengan hukum pertama Newton ini.

Hukum 1 Newton: Bunyi, Rumus, Contoh Soal (Lengkap)

Bagi kalian yang ingin melihat materi sebelumnya, kalian bisa membacanya di sini: Hukum Newton: Bunyi, Rumus, Contoh Soal. Dalam materi tersebut, telah kami sajikan materi Hukum Newton secara umum, termasuk Hukum 1 Newton. Akan tetapi, ibarat buah kita baru mengupas kulitnya saja, belum sampai ke bagian terdalamnya.

Nah, di artikel inilah bagian terdalam Hukum 1 Newton akan kita buka selebar-lebarnya untuk melihat seluruh komponen yang terkait dengan Hukum 1 Newton. Seluruh poin-poin penting dari Hukum 1 Newton akan kami sajikan di sini. Kami akan menggunakan cara paling mudah untuk menjelaskannya agar materi ini bisa dinikmati oleh semua tingkatan, SMP, SMA, Mahasiswa, dan Umum.

Baiklah, mari kita mulai saja materinya...

Hukum 1 Newton

Memangnya, Hukum Newton itu ada berapa sih? Kok hukum ini diberi nama Hukum 1 Newton? Mungkin ada di antara kalian yang bertanya seperti itu, biasanya kalian yang duduk di bangku SMP. Jadi, untuk diketahui, Hukum Newton itu ada tiga, yaitu Hukum 1 Newton, Hukum 2 Newton, dan Hukum 3 Newton.

Satu hal yang juga penting diluruskan adalah mengenai cara penulisan Hukum Newton. Di luar sana, banyak orang yang menuliskannya dengan "Hukum Newton 1". Padahal, cara penulisan tersebut keliru, yang benar adalah "Hukum 1 Newton".

Bunyi Hukum 1 Newton

Hukum 1 Newton berbunyi:
Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap.
Hukum 1 Newton berbicara tentang keseimbangan gaya, di mana ketika gaya ini bekerja pada sebuah benda, maka terdapat dua keadaan yang bisa terjadi. Pertama, benda akan tetap berada di posisinya, diam tak bergerak. Kedua, benda akan bergerak dengan kecepatan tetap.

Pengertian Hukum 1 Newton

Hukum 1 Newton disebut juga dengan hukum inersia atau kelembaman, yang sebelumnya telah dikaji oleh Galileo. Hukum 1 Newton membahas tentang kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan awalnya apabila gaya total (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol.

Ada banyak contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang ada hubungannya dengan Hukum 1 Newton. Contohnya saja sebuah buku yang diam di atas meja. Diamnya buku tersebut disebabkan oleh gaya total yang bekerja padanya sama dengan nol.

Dari Galileo ke Newton

Hukum 1 Newton dikenal juga dengan nama hukum inersia. Istilah lain dari inersia adalah kelembaman. Hukum inersia dirumuskan pertama kali oleh Galileo Galilei untuk menjelaskan gerakan horizontal di Bumi, hukum ini kemudian digeneralisasi oleh Descartes. Sebelum era Galileo, semua orang mengira bahwa gerakan horizontal memerlukan sebab langsung.

Akan tetapi, Galileo menyimpulkan lewat eksperimennya bahwa benda yang bergerak akan tetap bergerak kecuali ada gaya luar yang menghentikannya. Fakta tidak terungkap oleh para ilmuwan sebelum masa Galileo. Semua orang percaya bahwa untuk mempertahankan gerak sebuah benda diperlukan gaya terus menerus.

Jadi, meskipun inersia adalah titik awal dan asumsi paling dasar dari mekanika klasik, fakta tentang keberadaan inersia kurang jelas bagi pengamat yang tidak terlatih. Dalam Mekanika Aristoteles dan pengalaman sehari-hari, benda yang tidak didorong cenderung untuk berhenti. Hukum inersia disimpulkan oleh Galileo dari eksperimennya menggunakan bola-bola yang digelindingkan dengan bidang miring.

Newton kemudian mengkaji ulang kesimpulan yang dihasilkan oleh Galileo. Menurut Newton, secara umum kita mengamati bahwa benda-benda yang tidak didorong cendrung untuk berhenti disebabkan oleh adanya gaya eksternal yang bekerja pada benda tersebut, seperti gesekan dan hambatan udara. Dari sini, kita bisa melihat Newton beberapa langkah lebih maju dalam menjelaskan fakta inersia dengan memperhitungkan faktor gaya.

Dalam mekanika klasik Newton, tidak ada perbedaan antara benda yang diam dan benda yang bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Keduanya dapat dianggap sebagai keadaan gerak yang sama yang dilihat oleh pengamat yang berbeda. Satu bergerak dengan kecepatan yang sama dengan partikel dan yang lainnya bergerak dengan kecepatan tetap sehubungan dengan partikel.

Rumus Hukum 1 Newton

Tidak ada rumus khusus berkaitan dengan Hukum 1 Newton, selain dari apa yang tertulis di bawah ini:

ΣF = 0

Keterangan
  • ΣF = Resultan gaya (N)

Hukum 1 Newton pada Benda Diam

Pada bagian ini kita akan melihat bagaimana cara kerja Hukum 1 Newton pada benda yang diam. Sekarang, ambillah sebuah buku dan letakkan di atas meja, seperti yang terlihat pada gambar berikut ini:
Hukum 1 Newton pada Benda Diam

Menurut Hukum 1 Newton, penyebab diamnya sebuah benda adalah resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Lantas, gaya apa saja yang bekerja pada benda yang diam? Nah, berikut ini kami tunjukkan diagram gaya yang bekerja pada buku di atas:

resultan gaya benda diam hukum 1 newton

Jadi, gaya-gaya yang bekerja pada benda yang diam adalah gaya normal dan gaya gravitasi. Kedua gaya ini besarnya sama, tetapi berlawanan arah. Sesuai dengan aturan vektor, gaya yang berlawanan arah saling diperkurangkan satu sama lain. Hasil akhirnya adalah gaya total (resultan gaya) = 0.

Hukum 1 Newton pada Benda Bergerak Konstan

Sekarang, kita akan melihat bagaimana cara kerja Hukum 1 Newton pada benda yang bergerak dengan kecepatan tetap atau konstan. Sekarang, bayangkan sebuah mobil bergerak di jalan raya dengan kecepatan tetap, misalnya 40 km/jam. Sebagaimana yang terlihat pada ilustrasi berikut ini:

benda bergerak hukum 1 newton
Menurut Hukum 1 Newton, benda akan terus bergerak dengan kecepatan tetap saat resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Untuk kasus mobil di atas, gaya-gaya apa saja yang bekerja? Nah, berikut ini diagram gayanya:
diagram gaya benda bergerak hukum 1 newton
Jadi, gaya total (resultan gaya) yang bekerja pada mobil di atas sama dengan nol. Pada arah horizontal, bekerja gaya mesin dan gaya gesek, besarnya sama tetapi berlawanan arah. Sedangkan, pada arah vertikal bekerja gaya normal dan gaya gravitasi, besarnya sama tetapi berlawanan arah.

Contoh Peristiwa Hukum 1 Newton dalam Kehidupan Sehari-hari

Berikut ini adalah beberapa contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan Hukum 1 Newton:
  1. Pada saat kalian menumpang sebuah mobil, ketika pengemudi menginjak pedal gas, maka tubuh akan terdorong ke belakang. Menurut Hukum 1 Newton, dorongan ke belakang terjadi karena tubuh berusaha mempertahankan kelembamannya sebelum pengemudi menginjak pedal gas.
  2. Pada saat pengemudi mobil menginjak pedal rem, maka tubuh akan terdorong ke depan. Penyebabnya sama dengan peristiwa pertama di atas, yaitu tubuh sedang berusaha untuk mempertahankan kelembamannya.
  3. Pada saat pengemudi memutar setir hendak berbelok, tubuh akan terdorong ke samping. Penyebabnya sama dengan contoh peristiwa pertama dan kedua di atas.
  4. Buku yang diletakkan diam di atas meja. Diamnya buku di atas meja karena resultan gaya yang bekerja pada buku tersebut sama dengan nol. Keadaannya akan tetap diam selamanya asalkan tidak ada gaya tambahan yang mengganggu keseimbangannya.
  5. Seekor kuda berlari dengan kecepatan konstan sambil membawa sebuah paket di punggungnya. Secara tiba tiba kuda tersebut berhenti sehingga paket terlempar ke depan. 
  6. Seorang joki kuda mengikuti kompetisi final berkuda. Pada menit terakhir, kuda yang ditungganginya berhenti secara mendadak sehingga joki terpental ke depan.

Contoh Penerapan Hukum 1 Newton

Hukum 1 Newton banyak diterapkan pada teknologi keselamatan mobil, antara lain sebagai berikut:
  1. Pembuatan sabuk pengaman untuk menahan tubuh penumpang
  2. Pembuatan kantung udara (airbags) untuk menahan benturan dalam mobil
  3. Teknologi Crumple Zones untuk mengurangi dampak kecelakaan mobil
Penjelasan lebih lengkap dari ketiga penerapan di atas, bisa kalian baca di sini: Penerapan Hukum Newton.

Contoh Soal Hukum 1 Newton dan Jawabannya

Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang Hukum 1 Newton:

1. Sebutkan pernyataan Hukum 1 Newton?
  • Jawab: Jika resultan gaya (ΣF) yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan tetap diam. Benda yang awalnya bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan dengan kecepatan konstan
2. Jelaskan faktor yang dijelaskan pada Hukum 1 Newton?
  • Jawab: faktor yang dijelaskan pada Hukum 1 Newton adalah kelembaman (inersia), yaitu kecendrungan benda untuk mempertahankan keadaannya.
3. Tuliskan Hukum 1 Newton secara matematis
  • Jawab: ΣF = 0
4. Jelaskan keadaan suatu benda ditinjau dari Hukum 1 Newton​
  • Jawab: keadaan benda diam dan bergerak dengan kecepatan tetap
5. Apa syarat berlakunya Hukum 1 Newton?
  • Jawab: Berlakunya Hukum 1 Newton apabila resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol
Demikianlah penjelasan tentang Hukum 1 Newton. Bagikan materi ini agar orang lain juga bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.
Hukum 1 Newton: Bunyi, Rumus, Contoh Soal (Lengkap) Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Afdan Fisika

0 komentar:

Posting Komentar